不过书籍的出版并不意味着日心说被广泛流传,实际上这本书所造成的影响很小,除了一些具有先进精神的科学家们,其余的普通群众根本不会关心这些东西。
而且值得注意的是,虽然哥白尼提出了日心说,但他并没有解决先前所提到了那两个关于地球公转和恒星视差的问题,由此可见,日心说取代地心说是一个缓慢的过程,如果从16世纪出版算起,到19世纪观测到恒星视差,这中间经历了将近三百年的时间。
日心说解释火星逆行
而这三百年的时间里,出现了以伽利略、开普勒、牛顿为代表的重大贡献者,他们分别从观测和理论本质层面为日心说的发展,提供了强大动力。
先说伽利略,他是第一个用望远镜的观测结果来支持并证明日心说的科学家(值得一提的是,望远镜的诞生时间是17世纪,也就是说在此之前的天文学家基本上只能用肉眼去进行观测),下面就简单举两个观测例子:
①1610年,伽利略用自制的望远镜观测木星,发现了木星拥有四颗卫星,这些卫星都在绕木星公转
很显然,这个结果与托勒密的地心模型严重不符,这些应当绕地球公转的星体,怎么会成为木星的卫星呢?
②望远镜下的金星竟然也像月球一样,拥有“阴晴圆缺”,也有类似满月、残月等现象
关于这一点,咱们先从地心模型开始看起,在这个模型里,太阳、金星、地球的位置关系:地球为中心,金星轨道在太阳轨道以内
也就是说太阳光在射向地球时,会被金星遮挡,考虑到金星除了公转之外,还会按照本轮运转,那么在运行过程中,金星会有部分表面被地球看到,但遗憾的是,不论怎么转,金星都不可能露出完整的一个圆面
但伽利略通过望远镜却实实在在的看到了金星“满月”,这至少说明了一个事实,那就是金星在绕太阳公转,无疑,这对日心说是一个强有力的证据。
可惜的是,在当时那个宗教环境,伽利略的一系列言行最终招致了教会的不满,于是利用宗教法庭将其囚禁到死。
但令人欣慰的是,当时不止伽利略一个人在“战斗”,同时期还有一个人,也在通过大量的观测数据去支持日心说,他就是开普勒。
从1600年开始,开普勒利用他老师第谷几十年积累下来的精准肉眼观测数据,打算总结出一套在日心说的大基础上,适用于所有行星的运行规律。
耗费了将近二十年的时间,最终成功总结出三条行星运动定律,被称为“开普勒三定律”,这三条定律如下:
①行星轨道为椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上
②在太阳与任意行星之间连线,连线在相同时间内扫过的面积相同
③行星轨道周期的平方和轨道半长轴的立方成正比
这三条定律是建立在大量精准的观测数据之上,因此可信度极高,开普勒利用这三条定律阐述了这样一个事实:行星绕太阳公转,但公转轨道是椭圆而非正圆,并且公转速度并非匀速,而公转周期与半长轴存在定量关系
至此,我们可以说托勒密的地心说在理论上已经完全没有使用的必要了,因为日心说不但比其简洁,而且经过开普勒细致修正后,可以说以一种完美的形式呈现在世人面前。
苹果树下的牛顿然而开普勒的成果并不是人类对行星运动探索的尽头,就在开普勒去世的十二年后,1642年,一位小婴儿在英国林肯郡出生(那年伽利略恰好离世),他的名字叫做艾萨克·牛顿。
说到这,想必所有朋友对这个名字都不感到陌生,因为这位小婴儿日后将成为人类历史上最伟大的科学家,没错就是最伟大的科学家,没有之一。
实际上,这时候让我们回顾牛顿之前的科学史,不论是托勒密提出的地心说,还是哥白尼的日心说模型,以及日后伽利略、开普勒等人利用观测数据完善后的日心说。
文章来源:《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2020/0728/484.html